• 제목/요약/키워드: Load Interaction Effect

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준정적하중(準靜的荷重)을 받는 해양구조물(海洋構造物)의 원통부재(圓筒部材)에 대한 손상예측(損傷豫測) (Damage Estimation for Offshore Tubular Members Under Quasi-Static Loading)

  • 백점기;신병천;김창렬
    • 대한조선학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.81-93
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    • 1989
  • 본(本) 논문(論文)에서는 충돌(衝突)이나 중량물(重量物) 낙하(落下)등에 의한 사고하중(事故荷重)을 받는 해양구조물(海洋構造物)의 원통부재(圓筒部材)에 대한 손상변형거동(損傷變形擧動)을 실용적(實用的)으로 추정(推定)할 수 있는 새로운 손상예측(損傷豫測) 모델을 제안(提案)한다. 본(本) 논문(論文)은 하중속도(荷重速度)가 비교적(比較的) 느리고 준정적(準靜的) 문제(問題)로서 다룰수 있는 경우만을 대상(對象)으로 하고 있다. 본연구(本硏究)에서 취급하는 원통부재(圓筒部材)는 양단단순(兩端單純) 지지(支持)되어 있고 축방향(軸方向)의 변위(變位)는 구속(拘束)되어 있으며, 하중(荷重)은 부재(部材)의 중앙위치(中央位置)에서 횡방향(橫方向)으로 작용(作用)한다고 가정(假定)한다. 지금까지의 연구성과(硏究成果) 및 본(本) 연구(硏究)에서 직접(直接) 수행(遂行)한 실험결과(實驗結果)를 바탕으로 사고하중작용시(事故荷重作用時)의 원통부재(圓筒部材)에 대한 손상변형거동(損傷變形擧動)을 상세(詳細)히 파악(把握)하고, 국부(局部) Dent 손상(損傷) 및 전체적(全體的)인 굽힘 처짐의 상관효과(相關效果)를 고려(考慮)한 하중-손상변형(荷重-損傷變形) 관계식(關係式)을 도출(導出)하였으며, 실제적(實際的)인 원통부재(圓筒部材)에 대한 실험결과(實驗結果)와 본연구(本硏究)에서 제안(提案)한 예측(豫測) 모델에 의한 추정결과(推定結果)는 잘 대응(對應)하고 있다는 것을 확인(確認)하였다. 특(特)히, 이 같은 하중상태하(荷重狀態下)에서의 실제부재(實際部材)의 손상변형거동(損傷變形擧動)에 대하여는 국부(局部) Dent 손상(損傷)과 전체적(全體的)인 굽힘처짐의 상관효과(相關效果)가 매우 크다는 것을 알았으며, 본예측(本豫測) 모델은 이들의 효과(效果)도 잘 나타내고 있다.

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모래지반에서 원형기초의 수직-수평 조합하중 지지력과 경사계수에 대한 수치해석 연구 (Numerical Studies on Combined VH Loading and Inclination Factor of Circular Footings on Sand)

  • 김동준;윤준웅;지성현;최재형;이진선;추연욱
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.29-46
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    • 2014
  • 모래지반의 지표면에 위치한 거친 바닥면을 가진 강체 원형기초에 대하여 삼차원 수치해석을 통하여 수직-수평 조합하중 조건에서의 지지력을 구하였다. 조합하중 상관도를 효율적으로 산출할 수 있는 swipe 재하방법과 실제 구조물의 하중 조건과 유사한 probe 재하방법을 모사할 수 있는 수치모델을 구현하였으며 요소망의 조밀도에 의한 오차를 소거할 수 있는 분석 절차를 개발하였다. Mohr-Coulomb 소성모델을 사용하고 관련흐름법칙을 적용하여 지반의 내부 마찰각에 따른 수직-수평 조합하중에 대한 지지력 상관도와 경사계수를 산출하였다. Swipe 재하방법의 결과는 probe 재하방법을 사용한 결과와 유사함을 확인하였으며, 거친 바닥면 조건에서 수직-수평 조합하중 지지력 상관도의 내부 마찰각에 따른 변화는 미미하고, 원형기초에 대해서 연속기초 및 사각형기초와 동일한 경사계수를 적용할 수 있는 것으로 나타났다. 하중의 경사가 큰 경우에는 수치모델링을 통해 산출된 원형기초에 대한 지지력 상관도와 경사계수는 기존의 연구 결과보다 작게 평가되었으며, 수치모델링 결과에 영향을 미치는 요인과 향후 연구 방향에 대하여 고찰하였다.

날개형 및 격막형 배플을 이용한 유체저장탱크 내부의 슬로싱 저감 연구 (A Study on the Reduction of the Sloshing of Storage Tank Using Wing and Diaphragm Baffle)

  • 이영신;김현수;이재형;김영완;고성호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권12호
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    • pp.2039-2046
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    • 2003
  • Storage tank filled with fluid has unique dynamic characteristics compared to general structures, due to the interaction between fluid and structure. The oscillation of the fluid surface caused by external forces is called sloshing, which occurs in moving vehicles with contained liquid masses, such as trucks, railroad cars, aircrafts, and liquid missles. In this study, the evaluation method for the reduction of sloshing, the optimized size and location of wing and diaphragm baffles are suggested based on the experimental results. The experimental device can simulate the translation motion. A rectangular tank and various baffles are fabricated to study on the sloshing characteristics. The forces measured using the load cell at tank wall and those are compared with each other through the Fourier transformation for various conditions. The study of the sloshing of the rectangular tank equipped with baffles is conducted under the same conditions with non-baffled rectangular tank experiment. From the experimental results, the sloshing reduction effect by the baffles is observed. In conclusion in case of diaphragm baffles, the optimized size ratio of the width of baffle to the water height is 0.44 and the installation location has no effect to the damping of sloshing. In case of wing baffles, the optimized size ratio of the width of baffle to the length of a rectangular tank is 0.1 and the optimized location ratio of the baffle to the water height is 0.9.

유체의 영향을 고려한 프리스트레스트 액체저장 탱크의 동적해석 (Dynamic Analysis of Prestressed Liquid Storage Tanks Considering Fluid Effect)

  • 황철성;백인열
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.71-82
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    • 1999
  • 자오방향 및 주변방향으로 프리스트레스트 하중이 작용된 축대칭 쉘 구조물을 축대칭요소로 모델화하였다 유체-구조물의 상호관계는 접촉면에서 구조물의 가속도에 비례한 부가질량으로 표현하였으며 부가질량은 유체를 비점성 비압축 및 비회전으로 가정하여 유한요소법에 의해 구하였다. 이에 대한 수치해석을 통하여 고유진동해석 및 지진하중을 주하중으로 한 동적해석을 실시하였다 이때 기하학적으로 축대칭인 구조물의 특성을 최대한으로 이용할 수 있도록 쉘을 링요소로 모델링하였으며 기하학적 비선형관계식에 의하여 동적 모형식을 유도하였다 프로그램을 통하여 해석한 결과를 프리스트레스하중 하에서 고유진동수에 대한 정해와 비교한 결과 20개 이내의 링요소로 모델링한 경우에서도 정해와 근접한 해를 얻을수 있었으며 내부유체가 있는 경우에 대한 고유진동수를 문헌과 비교한 결과 근접한 해를 얻을 수 있었다 내부유체의 높이의 증가에 따라 고유진동수는 현저히 감소하였으며 Wave Number가 적을수록 감소폭이 크게 나타났다. 지진하중에 대한 반경방향의 처짐을 해석한 결과 동일한 크기의 프리스트레스하중이 작용될 때 자오방향의 프리스트레스하중이 작용될 경우가 다소 큰 처짐값을 나타내었다.

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체크밸브 특성이 소형 압전유압펌프 유량에 미치는 효과 (Effect of Check Valve Characteristics on Flow Rate of the Small Piezoelectric-Hydraulic Pump)

  • 응위웬 안 푹;황재혁;황용하;배재성
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.54-68
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    • 2018
  • 본 논문에서는 소형 압전유압펌프에 적용된 체크밸브의 동적 특성이 유량 형성에 미치는 효과에 대한 연구를 수행하였다. 브레이크 시스템 작동을 위한 부하 압력의 형성을 위해서는 압전유압펌프의 유량이 중요한 요소이다. 이때, 유체 내에서 작동하는 체크밸브의 고유 진동수는 압전 유압펌프의 유량 형성에 큰 영향을 미친다. 또한, 체크밸브의 고유 진동수는 체크밸브와 펌프 시트 사이의 간격에 영향을 받는다. 이를 고려하여 본 연구에서는 체크밸브와 펌프 시트 사이의 간격에 따른 체크밸브의 고유진동수를 유체-구조 연성 해석을 통해 산출하였다. 시뮬레이션을 통해 얻은 유량은 개발된 압전유압펌프를 이용한 유량 형성 실험과의 비교를 통해 검증하였다.

A mechanical model of vehicle-slab track coupled system with differential subgrade settlement

  • Guo, Yu;Zhai, Wanming;Sun, Yu
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제66권1호
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    • pp.15-25
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    • 2018
  • Post-construction subgrade settlement especially differential settlement, has become a key issue in construction and operation of non-ballasted track on high-speed railway soil subgrade, which may also affect the dynamic performance of passing trains. To estimate the effect of differential subgrade settlement on the mechanical behaviors of the vehicle-slab track system, a detailed model considering nonlinear subgrade support and initial track state due to track self-weight is developed. Accordingly, analysis aiming at a typical high-speed vehicle coupled with a deteriorated slab track owing to differential subgrade settlement is carried out, in terms of two aspects: (i) determination of an initial mapping relationship between subgrade settlement and track deflections as well as contact state between track and subgrade based on a semi-analytical method; (ii) simulation of dynamic performance of the coupled system by employing a time integration approach. The investigation indicates that subgrade settlement results in additional track irregularity, and locally, the contact between the concrete track and the soil subgrade is prone to failure. Moreover, wheel-rail interaction is significantly exacerbated by the track degradation and abnormal responses occur as a result of the unsupported areas. Distributions of interlaminar contact forces in track system vary dramatically due to the combined effect of track deterioration and dynamic load. These may not only intensify the dynamic responses of the coupled system, but also have impacts on the long-term behavior of the track components.

드롭착지 동작 시 체간모델에 따른 척추분절운동이 자세안정성 해석에 미치는 영향 (The Effect Analysis of Postural Stability on the Inter-Segmental Spine Motion according to Types of Trunk Models in Drop Landing)

  • 유경석
    • 한국운동역학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.375-383
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    • 2014
  • The purpose of this study was to assess the inter-segmental trunk motion during which multi-segmental movements of the spinal column was designed to interpret the effect of segmentation on the total measured spine motion. Also it analyzed the relative motion at three types of the spine models in drop landing. A secondary goal was to determine the intrinsic algorithmic errors of spine motion and the usefulness of such an approach as a tool to assess spinal motions. College students in the soccer team were selected the ten males with no history of spine symptoms or injuries. Each subject was given a fifteen minute adaptation period of drop landing on the 30cm height box. Inter-segmental spine motion were collected Vicon Motion Capture System (250 Hz) and synchronized with GRF data (1000 Hz). The result shows that Model III has a more increased range of motion (ROM) than Model I and Model II. And the Lagrange energy has significant difference of at E3 and E4 (p<.05). This study can be concluded that there are differences in the three models of algorithm during the phase of load absorption. Especially, Model III shows proper spine motion for the inter-segmental joint motion with the interaction effects using the seven segments. Model III shows more proper observed values about dynamic equilibrium than Model I & Model II. The findings have shown that the dynamic stability strategy of Model III toward multi-directional spinal motion supports for better function of the inter-segmental motor-control than the Model I and Model II.

e-러닝 콘텐츠의 정보제시방식이 교수실재감 및 학업성취도에 미치는 효과 (The Effect of e-Learning Contents' Information Presentation Method on Teaching Presence and Academic Achievement)

  • 김진하;김경희;이성주
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.79-87
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    • 2019
  • 본 연구는 이중부호화, 매체풍부성, 인지부하의 정도가 다른 e-러닝 콘텐츠가 학습에 미치는 영향을 살펴보고자 실행되었다. 이를 위해 e-러닝 콘텐츠의 학습내용 요약과 설명의 정보제시방식을 정보 양과 종류에 띠라 분류한 후, 교수실재감과 학업성취도에 미치는 영향을 살펴보았다. 요약 제시방식은 텍스트형과 텍스트+그림형으로, 설명 제시방식은 음성형과 음성+영상형으로 구분하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 요약방식 중 텍스트+그림형의 교수실재감이 텍스트형보다 의의 있게 높았다. 둘째, 설명방식 중 음성형의 학업성취도가 음성+영상형보다 의의 있게 높았다. 셋째, 요약방식과 설명방식 간에 교수실재감과 학업성취도에서 유의미한 상호작용이 있었다.

Coupled effect of variable Winkler-Pasternak foundations on bending behavior of FG plates exposed to several types of loading

  • Himeur, Nabil;Mamen, Belgacem;Benguediab, Soumia;Bouhadra, Abdelhakim;Menasria, Abderrahmane;Bouchouicha, Benattou;Bourada, Fouad;Benguediab, Mohamed;Tounsi, Abdelouahed
    • Steel and Composite Structures
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    • 제44권3호
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    • pp.353-369
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    • 2022
  • This study attempts to shed light on the coupled impact of types of loading, thickness stretching, and types of variation of Winkler-Pasternak foundations on the flexural behavior of simply- supported FG plates according to the new quasi-3D high order shear deformation theory, including integral terms. A new function sheep is used in the present work. In particular, both Winkler and Pasternak layers are non-uniform and vary along the plate length direction. In addition, the interaction between the loading type and the variation of Winkler-Pasternak foundation parameters is considered and involved in the governing equilibrium equations. Using the virtual displacement principle and Navier's solution technique, the numerical results of non-dimensional stresses and displacements are computed. Finally, the non-dimensional formulas' results are validated with the existing literature, and excellent agreement is detected between the results. More importantly, several complementary parametric studies with the effect of various geometric and material factors are examined. The present analytical model is suitable for investigating the bending of simply-supported FGM plates for special technical engineering applications.

수치해석을 통한 콘크리트 부유구조체 길이에 따른 운동 및 구조성능 검토 (Hydrodynamic Motion and Structural Performance of Concrete Floating Structure by Length Using Numerical Analysis)

  • 이두호;유영준
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.401-409
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    • 2013
  • 이 연구에서는 부유구조체의 단면특성은 동일하지만, 길이가 서로 다른 4가지의 대형 콘크리트 부유구조체에 대하여 운동 특성 및 구조성능의 해석적 연구를 수행하였다. 부유구조체 설치해역은 수심이 35 m인 연안을 대상으로 하였으며, 설치해역에서 발생할 수 있는 파랑주기 3초~10초 34개 규칙 파랑하중을 적용하였다. ANSYS-AQWA를 통하여 부유구조체의 동수역학 해석을 수행하였으며, 운동 특성을 검토하였다. 또한, 34개 파랑하중에서 부유구조체에 최대 응답진폭을 나타내는 위험 파랑하중을 선정하였으며, 선정된 위험파랑하중으로 인해 부유구조체에 도입되는 파압을 도출하였다. 위험 파랑하중으로 인해 도출된 파압을 부유구조체에 매핑(mapping)하여 구조성능을 검토하였다. 해석 결과를 종합해볼 때, 부유구조체의 길이가 증가할수록 부유구조체의 운동이 감소하는 것을 알 수 있다. 이것은 부유구조체와 파랑하중의 상호작용의 효과는 파랑주기와 구조물 길이에 지배적인 것으로 사료된다. 또한, 위험 파랑하중으로 인해 부유구조체의 하부슬래브는 인장응력이 발생하며, 부유구조체 길이는 단면력에 영향을 미치지 못하는 것을 알 수 있다.